銀河の果てしない暗闇の中で、二つの小さくも信じられないほど高密度な星が猛スピードで互いの周りを回っている。その公転周期は分単位で測られる。かつて明るく輝いていた太陽の冷え切った核であるこれらの白色矮星は、時空の織物を絶えず歪め、弱いながらも持続するさざ波を生み出し、それが四方八方へと飛び散っていく。天文学者たちは以前から知っていた。将来の宇宙観測所LISAがこれらの信号を捉えるだろうと。今、はるかに驚くべきことが明らかになった。もしそのような連星系の周りを惑星が回っていれば、その存在は波の中に繊細だが識別可能な痕跡を残すのだ。
2026年10月に学術誌 The Astrophysical Journalに発表された二本の論文が、その仕組みを詳しく説明している。一本目はメリーランド大学およびNASAゴダード宇宙飛行センターのポスドク研究員ケイシー・マクグラスが執筆した。二本目はマクグラス、ミシガン大学のメアリー・アン・リンバッハ、ゴダードのスコット・ノーブル、そしてヴィンセント・コフマンの共同研究の成果である。そのアイデアは2008年に日本の天文学者瀬戸直樹によってすでに生まれていたが、必要な精度で計算されたのは今になってからだ。
その仕組みは、恒星の揺れから系外惑星を発見する古典的な視線速度法に似ている。ただし光の代わりに、ここでは重力波が働く。白色矮星連星はそれ自体でほぼ単色の信号、すなわち純粋な「搬送」周波数を放射する。惑星は系全体をわずかに揺さぶる。この動きがドップラー変調を加える。無線通信のように、主周波数のそばに側波帯が現れるのだ。これらの「メッセージ」の中に、遠い世界についての情報が隠されている。LISAは数千光年の距離にある木星質量の惑星を捉えることができるだろう。
天の川銀河には、周期が一時間未満のこのような近接白色矮星連星がおよそ千万対存在する。欧州宇宙機関とNASAが2030年代半ばの打ち上げに向けて準備を進めているLISAは、約一万の個別系を分離できるはずだ。白色矮星連星の周りに惑星はこれまで一つも見つかっていない。いかなる発見も新たな集団の始まりとなるだろう。
本物の惑星を偽の信号から切り分けるため、科学者たちはジェームズ・ウェッブ望遠鏡による確認を提案している。白色矮星の周りの惑星は赤外線の超過放射を生み、ウェッブの観測装置はそれを数百光年先まで捉えることができる。既知のZTF J2243+5242に似た系についての試験計算では、LISAは木星よりわずかに小さい天体を検出し、ウェッブはおよそ木星質量の五倍の惑星を検出する。
LISAの三つの探査機は、一辺2,5百万キロメートルの正三角形に配置される。レーザー光線はヘリウム原子の直径よりも小さな距離の変化を測定する。これらの微小な振動こそが、遠い世界の声となるのだ。
重力波は障害を知らない。それらは塵、ガス、そして星団全体を貫き、通常の光が隠す情報を運ぶ。そこにこそその力がある。重力波は宇宙をあるがままに、見えない糸で結ばれた姿として明らかにする。そこでは衰えゆく星々さえも世界を生み続け、時空がその痕跡を保っている。私たちは、どんなに遠い動きであっても痕跡を残す宇宙に生きており、人類はその痕跡を読み取ることを学んでいるのだ。
